طراحی، تحلیل و کنترل یک ربات با ستون فقرات پیوسته
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسی
- نویسنده امیرحسین حاجی آقا معمار
- استاد راهنما مهدی کشمیری
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1390
چکیده
در سال های اخیر محققان با الهام گرفتن از طبیعت و مشاهده نمونه های بیولوژیکی از اندام هایی همانند خرطوم فیل، بازوی اختاپوس و زبان به تحقیق و بررسی در مورد ربات هایی با پیکره انعطاف پذیر پرداخته اند. برخلاف ربات های رایج که از اتصال بازوهای صلب ساخته می شوند، پیکره اصلی این ربات ها از مواد انعطاف پذیر تشکیل می شود. در این تحقیق به طراحی، تحلیل و کنترل یک ربات با ستون فقرات پیوسته پرداخته شده است. مدل سازی سینماتیکی این ربات با فرض شعاع انحنای ثابت هر بخش از ربات انجام شده است و معادلات حاکم بر سینماتیک مستقیم ربات استخراج شده اند. آنالیز نیرویی ربات نیز به کمک اصل کار مجازی و تکنیک های رفع افزونگی محرک به منظور بهینه سازی نیرویی مورد بررسی و شبیه سازی قرارگرفته است. به دلیل وجود افزونگی سینماتیکی در ربات های چند بخشی، حل بسته ای برای مسئله سینماتیک معکوس این ربات ها وجود ندارد. بنابراین طراحی مسیر برای این ربات به صورت عددی و با استفاده از روش معکوس تعمیم-یافته ژاکوبین انجام شده است. نوآوری در تحقیق انجام شده در ارتباط با کاربرد افزونگی برای انجام وظایف ثانویه در حین طراحی مسیر حرکت ربات، از قبیل اجتناب از منفرد شدن، محدودیت حرکتی مفاصل و برخورد با موانع فضای کار و همچنین تطبیق پیکره ربات بر منحنی دلخواه، است. سپس نمونه ای آزمایشگاهی از یک ربات پیوسته دو بخشی با ستون فقرات سوپرالاستیک و چهار درجه آزادی حرکت طراحی و ساخته شده است. طراحی و انتخاب قطعات مکانیکی و سخت افزارهای الکترونیکی به نحوی انجام شده است که کوچک-سازی قطر پیکره اصلی ربات تا حد زیاد امکان پذیر بوده و کشش و فشار ستون های فقرات ربات با دقت بالا انجام شود. از یک سیستم بینایی استریو نیز برای تشخیص موقعیت سه بعدی دیسک انتهایی ربات در فضای کارتزین استفاده شده است. سرانجام یک کنترل کننده بر پایه مدل سینماتیکی طراحی شده و عملکرد آن با پیاده سازی روی ربات مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این تحقیق قابلیت بالای ربات با ستون فقرات پیوسته در کاربرد های دقیق و حساس که نیازمند عبور از مجراهای تنگ با فضای کاری محدود است را نشان می-دهد. همچنین نتایج حاصل از پیاده سازی عملکرد مطلوب کنترل کننده طراحی شده در فضای مفاصل ربات را نشان می دهد.
منابع مشابه
طراحی کنترل کننده مود لغزشی تطبیقی برای یک ربات خودکار پرنده با دینامیک متغیر با زمان
امروزه کاربرد ربات‌های پرنده در سیستم‌های مهندسی در حال گسترش است. کنترل یک ربات پرنده همواره از مسایل مطرح در این زمینه می‌باشد. پارامترهای این دسته از سیستم‌ها متغیر بوده و دینامیکی متغیر با زمان را رقم می‌زنند. یک کنترل‌کننده نامتغیر با زمان به دلیل شرایط واقعی و تغییرات پارامترهای سیستم پاسخ مناسبی به دست نمی‌دهد. از سوی دیگر دینامیک سیستم تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها و اغتشاشات غیر قابل پیش‌بین...
متن کاملطراحی کنترل کنندة فازی برای کنترل وضعیت یک ربات پرندة چهار روتوره
کنترل وضعیت پروازی ربات‌های پرندة دارای روتور، از جمله مسائلی است که در بهبود عملکرد این دسته از وسائل پرنده نقش مؤثری دارد. از جمله عوامل برهم‌زنندة وضعیت ربات‌های پرندة روتوری می‌توان به اغتشاشاتی که در خلال پرواز در زوایای پروازی وسیلة پرنده ایجاد می‌شود اشاره کرد. طی سالیان گشذته، یکی از راههای اصلاح و بهبود این مشکل، استفاده از کنترل‌کننده‌های گوناگون است. در این مقاله ابتدا گونه‌ای از رب...
متن کاملطراحی، ساخت و ارزیابی موزع کودکار با قابلیت کنترل پیوسته
یکی از راههای کاهش تأثیرات منفی زیست محیطی کاربرد نهادههای شیمیایی، استفاده از فناوری کاربرد مقدار متغیر نهادههاست. اصلیترین قسمت مورد استفاده در این نوع کودکارها، سامانه کنترل توزیع کود است. از این رو در این تحقیق با نصب کردن حسگر موقعیت دریچه و الکتروموتور، روی موزع نوع گردنده پرهای و اتصال حسگر سرعت پیشروی و واحد کنترل الکترونیکی به آن، سامانۀ کنترل خروجی موزع ساخته شد. پس از نصب س...
متن کاملطراحی، ساخت و ارزیابی موزع کودکار با قابلیت کنترل پیوسته
یکی از راههای کاهش تأثیرات منفی زیست محیطی کاربرد نهادههای شیمیایی، استفاده از فناوری کاربرد مقدار متغیر نهادههاست. اصلیترین قسمت مورد استفاده در این نوع کودکارها، سامانه کنترل توزیع کود است. از این رو در این تحقیق با نصب کردن حسگر موقعیت دریچه و الکتروموتور، روی موزع نوع گردنده پرهای و اتصال حسگر سرعت پیشروی و واحد کنترل الکترونیکی به آن، سامانۀ کنترل خروجی موزع ساخته شد. پس از نصب س...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسی
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023